(57)【要約】【課題】専用測定器を必要とすることなく、多地点間でやり取りされるパケットの片道転送遅延時間を精度よく推定する。【解決手段】対向装置との間で往復転送遅延時間の測定用パケットを測定用パケット送受信部１１で送受信し、測定用パケットが自装置および対向装置で送受信された時刻に基づき、自装置および対向装置で計時している装置時刻の差を示す単純補正時間を単純補正時間算出部１５で算出し、所望のアプリケーションで用いられる任意のアプリケーション用パケットが自装置および対向装置で検出された時刻差から得た片道転送遅延時間測定値を単純補正時間で補正することにより所望の推定片道転送遅延時間を片道転送遅延推定部１６で推定し、新たに算出した単純補正時間と前回の単純補正時間とに差が生じた場合、補正関数生成部１８で生成された補正関数１９に基づき推定片道転送遅延時間を補正する。【選択図】  図２
2006352527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット通信網を介してリアルタイム系のアプリケーション用パケットを送受信する第１の通信装置に設けられ、この第１の通信装置と前記アプリケーション用パケットを送受信する第２の通信装置に設けられた対向装置との間で各種パケットをやり取りすることにより、前記第１および第２の通信装置間におけるパケットの片道転送遅延時間を推定する片道転送遅延時間推定装置であって、
前記対向装置との間で往復転送遅延時間の測定用パケットを送受信する測定用パケット送受信部と、
前記測定用パケットが自装置および前記対向装置で送受信された時刻に基づき、自装置および前記対向装置で計時している装置時刻の差を示す単純補正時間を算出する単純補正時間算出部と、
所望のアプリケーションで用いられる任意のアプリケーション用パケットについて自装置および前記対向装置で検出された送信時刻と受信時刻の差から得た片道転送遅延時間測定値を前記単純補正時間で補正することにより所望の推定片道転送遅延時間を推定する片道転送遅延推定部と、
前記推定片道転送遅延時間を順次保存する記憶部と、
前記記憶部で保存している各推定片道転送遅延時間の時間的変動から補正関数を生成する補正関数生成部と
を備え、
前記片道転送遅延推定部は、前記単純補正時間算出部で新たに算出した単純補正時間と前回の単純補正時間とに差が生じた場合、前記補正関数に基づき前記推定片道転送遅延時間を補正する
ことを特徴とする片道転送遅延時間推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の片道転送遅延時間推定装置において、
前記単純補正時間算出部は、自装置で前記測定用パケットを送受信した時刻の中点における装置時刻と前記対向装置で前記測定用パケットを送受信した時刻の中点における装置時刻との時刻差から前記単純補正時間を算出することを特徴とする片道転送遅延時間推定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の片道転送遅延時間推定装置において、
前記補正関数生成部は、前記記憶部で保存している各推定片道転送遅延時間とその時刻との組から所望の時刻における推定片道転送遅延時間の補正量を算出する回帰式を前記補正関数として生成することを特徴とする片道転送遅延時間推定装置。
【請求項４】
請求項１に記載の片道転送遅延時間推定装置において、
前記片道転送遅延推定部で得られた前記推定片道転送遅延時間を前記対向装置へ通知するデータ送受信部をさらに備えることを特徴とする片道転送遅延時間推定装置。
【請求項５】
パケット通信網を介してリアルタイム系のアプリケーション用パケットを送受信する第１の通信装置に設けられた片道転送遅延時間推定装置で、この第１の通信装置と前記アプリケーション用パケットを送受信する第２の通信装置に設けられた対向装置との間で各種パケットをやり取りすることにより、前記第１および第２の通信装置間におけるパケットの片道転送遅延時間を推定する片道転送遅延時間推定方法であって、
前記対向装置との間で往復転送遅延時間の測定用パケットを送受信する測定用パケット送受信ステップと、
前記測定用パケットが自装置および前記対向装置で送受信された時刻に基づき、自装置および前記対向装置で計時している装置時刻の差を示す単純補正時間を算出する単純補正算出ステップと、
所望のアプリケーションで用いられる任意のアプリケーション用パケットについて自装置および前記対向装置で検出された送信時刻と受信時刻の差から得た片道転送遅延時間測定値を前記単純補正時間で補正することにより所望の推定片道転送遅延時間を推定する片道転送遅延推定ステップと、
前記推定片道転送遅延時間を記憶部に順次保存する記憶ステップと、
前記記憶部で保存している各推定片道転送遅延時間の時間的変動から補正関数を生成する補正関数生成ステップと、
前記単純補正算出ステップで新たに算出した単純補正時間と前回の単純補正時間とに差が生じた場合、前記補正関数に基づき前記推定片道転送遅延時間を補正する遅延関数補正ステップと
を備えることを特徴とする片道転送遅延時間推定方法。
【請求項６】
パケット通信網を介してリアルタイム系のアプリケーション用パケットを送受信する第１の通信装置に設けられ、この第１の通信装置と前記アプリケーション用パケットを送受信する第２の通信装置に設けられた対向装置との間で各種パケットをやり取りすることにより、前記第１および第２の通信装置間におけるパケットの片道転送遅延時間を推定する片道転送遅延時間推定装置のコンピュータに、
前記対向装置との間で往復転送遅延時間の測定用パケットを送受信する測定用パケット送受信ステップと、
前記測定用パケットが自装置および前記対向装置で送受信された時刻に基づき、自装置および前記対向装置で計時している装置時刻の差を示す単純補正時間を算出する単純補正算出ステップと、
所望のアプリケーションで用いられる任意のアプリケーション用パケットが自装置および前記対向装置で検出された時刻差から得た片道転送遅延時間測定値を前記単純補正時間で補正することにより所望の推定片道転送遅延時間を推定する片道転送遅延推定ステップと、
前記推定片道転送遅延時間を記憶部に順次保存する記憶ステップと、
前記記憶部で保存している各推定片道転送遅延時間の時間的変動から補正関数を生成する補正関数生成ステップと、
前記単純補正算出ステップで新たに算出した単純補正時間と前回の単純補正時間とに差が生じた場合、前記補正関数に基づき前記推定片道転送遅延時間を補正する遅延関数補正ステップと
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット通信技術に関し、特にパケットの片道転送遅延時間を推定する推定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パケット通信技術の飛躍的な発展に伴い、パケット通信網が音声や映像等のメディアを多地点で通信するリアルタイム系アプリケーションで利用されつつある。パケット通信網のインサービス品質管理では、このようなアプリケーションに対する品質管理も必要とされており、特にリアルタイム系アプリケーションでは、利用者の主観品質に大きな影響を与える、メディアおよびパケットの転送遅延に関する品質管理が重要視されている。
【０００３】
多地点間でやり取りするメディアおよびパケットの転送遅延を正確に測定するには、各地点に設置される各測定器間で時刻が正確に同期している必要がある。例えば、ＴＶ会議システム等のリアルタイム系アプリケーションで利用する通信システムにおいて、多地点間の遅延同期処理を行う技術として、各対地から送信されてきた映像のフレーム番号を順に並べて、各対地のフレーム番号を合わせることで遅延同期処理をする技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。
しかしながら、この技術によれば、全対地で同時に映像フレームの通信が開始されない（開始時刻がずれない）限り、全対地で同期をとることはできず、根本的な解決策にはならない。
【０００４】
これに対して、測定器にＧＰＳ(Global Positioning System)を設置し、正確に時刻同期をとって測定を実施する技術や、ＮＴＰ(Network Time Protocol)を利用して、ＧＰＳを使って正確に絶対時刻（世界標準時刻）に合わせているＮＴＰサーバにアクセスし、各対地に設置される測定器の時刻同期をとって測定を実施する技術が存在する。
【０００５】
前者は、正確な遅延測定を実施することが可能であるが、ＧＰＳの費用が高く、設定にも衛星が見える場所に置かなければならない等、汎用性が低い。後者は、標準化されたプロトコルを利用するため、汎用性は非常に高いが、アクセスするサーバやＮＴＰを利用するネットワーク条件により、遅延測定に関する誤差が大きい。数秒単位の遅延測定精度が必要なアプリケーションであれば、ＮＴＰを利用する方法は十分に効果的であるが、数ミリ秒単位での遅延測定を行うには対応できない。
【０００６】
また、システムに組み込まれる機能とは別に、多地点に分散されている端末の時刻同期をとる技術が提案されている（例えば、非特許文献１など参照）。この技術は、端末のクロック精度による長時間で生じる誤差を修正することを目的として、最終的にｍｓの誤差を修正するものである。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２１９８５１号公報
【非特許文献１】田上他、「多地点パケット監視システム用時刻同期方式の検討」、ＦＩＴ（情報科学技術フォーラム）２００２Ｍ−２４、２００２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような従来技術では、高い測定精度で片道転送遅延時間を測定するにはＧＰＳなどの専用測定器が必要となるため、リアルタイム系アプリケーションの品質管理には容易に適用できないという問題点があった。
パケット通信網のインサービス品質管理で、多地点リアルタイム系アプリケーションを対象とする場合、複数存在する測定対地間での遅延測定が必要となり、専用測定器がなくても１ｍｓ以内の誤差で遅延測定可能な容易性や汎用性が要求される。また、長期間（日単位）測定による遅延測定よりも、数十分から数時間の範囲内で正確な遅延測定を実施することが望まれる。
【０００９】
これに対して、発明者らは、ＮＴＰを利用するとともにその測定データを補正することによって、精度よくリアルタイム系アプリケーションの遅延時間を推定する技術を提案したが、この技術についても往復遅延の半分を片道転送遅延とする範囲を脱していない。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、専用測定器を必要とすることなく、多地点間でやり取りされるパケットの片道転送遅延時間を精度よく推定できる片道転送遅延時間推定装置、方法、およびプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するために、本発明にかかる片道転送遅延時間推定装置は、パケット通信網を介してリアルタイム系のアプリケーション用パケットを送受信する第１の通信装置に設けられ、この第１の通信装置とアプリケーション用パケットを送受信する第２の通信装置に設けられた対向装置との間で各種パケットをやり取りすることにより、第１および第２の通信装置間におけるパケットの片道転送遅延時間を推定する片道転送遅延時間推定装置であって、対向装置との間で往復転送遅延時間の測定用パケットを送受信する測定用パケット送受信部と、測定用パケットが自装置および対向装置で送受信された時刻に基づき、自装置および対向装置で計時している装置時刻の差を示す単純補正時間を算出する単純補正時間算出部と、所望のアプリケーションで用いられる任意のアプリケーション用パケットについて自装置および対向装置で検出された送信時刻と受信時刻の差から得た片道転送遅延時間測定値を単純補正時間で補正することにより所望の推定片道転送遅延時間を推定する片道転送遅延推定部と、推定片道転送遅延時間を順次保存する記憶部と、記憶部で保存している各推定片道転送遅延時間の時間的変動から補正関数を生成する補正関数生成部とを備え、片道転送遅延推定部で、単純補正時間算出部で新たに算出した単純補正時間と前回の単純補正時間とに差が生じた場合、補正関数に基づき推定片道転送遅延時間を補正するようにしたものである。
【００１１】
この際、単純補正時間算出部で、自装置で測定用パケットを送受信した時刻の中点における装置時刻と対向装置で測定用パケットを送受信した時刻の中点における装置時刻との時刻差から単純補正時間を算出するようにしてもよい。
【００１２】
また、補正関数生成部で、記憶部で保存している各推定片道転送遅延時間とその時刻との組から所望の時刻における推定片道転送遅延時間の補正量を算出する回帰式を補正関数として生成するようにしてもよい。
【００１３】
また、片道転送遅延推定部で得られた推定片道転送遅延時間を対向装置へ通知するデータ送受信部をさらに設けてもよい。
【００１４】
また、本発明にかかる片道転送遅延時間推定方法は、パケット通信網を介してリアルタイム系のアプリケーション用パケットを送受信する第１の通信装置に設けられた片道転送遅延時間推定装置で、この第１の通信装置とアプリケーション用パケットを送受信する第２の通信装置に設けられた対向装置との間で各種パケットをやり取りすることにより、第１および第２の通信装置間におけるパケットの片道転送遅延時間を推定する片道転送遅延時間推定方法であって、対向装置との間で往復転送遅延時間の測定用パケットを送受信する測定用パケット送受信ステップと、測定用パケットが自装置および対向装置で送受信された時刻に基づき、自装置および対向装置で計時している装置時刻の差を示す単純補正時間を算出する単純補正算出ステップと、所望のアプリケーションで用いられる任意のアプリケーション用パケットについて自装置および対向装置で検出された送信時刻と受信時刻の差から得た片道転送遅延時間測定値を単純補正時間で補正することにより所望の推定片道転送遅延時間を推定する片道転送遅延推定ステップと、推定片道転送遅延時間を記憶部に順次保存する記憶ステップと、記憶部で保存している各推定片道転送遅延時間の時間的変動から補正関数を生成する補正関数生成ステップと、前記単純補正算出ステップで新たに算出した単純補正時間と前回の単純補正時間とに差が生じた場合、前記補正関数に基づき前記推定片道転送遅延時間を補正する遅延関数補正ステップとを備えている。
【００１５】
また、本発明にかかるプログラムは、パケット通信網を介してリアルタイム系のアプリケーション用パケットを送受信する第１の通信装置に設けられ、この第１の通信装置とアプリケーション用パケットを送受信する第２の通信装置に設けられた対向装置との間で各種パケットをやり取りすることにより、第１および第２の通信装置間におけるパケットの片道転送遅延時間を推定する片道転送遅延時間推定装置のコンピュータに、対向装置との間で往復転送遅延時間の測定用パケットを送受信する測定用パケット送受信ステップと、測定用パケットが自装置および対向装置で送受信された時刻に基づき、自装置および対向装置で計時している装置時刻の差を示す単純補正時間を算出する単純補正算出ステップと、所望のアプリケーションで用いられる任意のアプリケーション用パケットが自装置および対向装置で検出された時刻差から得た片道転送遅延時間測定値を単純補正時間で補正することにより所望の推定片道転送遅延時間を推定する片道転送遅延推定ステップと、推定片道転送遅延時間を記憶部に順次保存する記憶ステップと、記憶部で保存している各推定片道転送遅延時間の時間的変動から補正関数を生成する補正関数生成ステップと、単純補正算出ステップで新たに算出した単純補正時間と前回の単純補正時間とに差が生じた場合、補正関数に基づき推定片道転送遅延時間を補正する遅延関数補正ステップとを実行させる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、対向装置との間でやり取りした測定用パケットに関する自装置および対向装置での送受信時刻に基づき、自装置および対向装置の装置時刻差から単純補正時間が算出されて、所望のアプリケーションで用いられる任意のアプリケーション用パケットが自装置および対向装置で検出された時刻の差から得た片道転送遅延時間測定値が単純補正時間で補正されて所望の推定片道転送遅延時間が推定され、新たに算出された単純補正時間と前回の単純補正時間とに差が生じた場合、補正関数に基づき推定片道転送遅延時間が補正されるため、ＧＰＳなどの専用測定器を必要とすることなく、多地点間でやり取りされるパケットの片道転送遅延時間を精度よく推定でき、長期間測定にも容易に対応できる。
【００１７】
これにより、アプリケーション端末において、リアルタイム系アプリケーションの通信品質を、リアルタイム系アプリケーションの使用中に利用者や品質管理者が確認でき、リアルタイム系アプリケーションの通信状態を極めて容易に把握できる。また、このリアルタイム系アプリケーションの通信品質は、リアルタイム系アプリケーションを実行している対地ごとに得ることができ、多地点リアルタイム系アプリケーションであっても、正確に通信状態を把握できる。
【００１８】
また、パケット通信網上に配置したパケット転送装置を介して片道転送遅延時間推定装置で、対向装置との間で測定用パケットや制御用パケットなどの各種パケットをやり取りし、アプリケーション用パケットをキャプチャ（捕捉）すれば、任意の区間における片道転送遅延時間を容易に推定することができる。したがって、パケット通信網におけるリアルタイム系アプリケーションに対する通信品質を所望区間ごとに容易に取得することができ、障害区間の特定や切り分け、復旧状況の確認を効率よく行うことができるため、全体としてパケット通信網のインサービス品質管理を効果的に実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる片道転送遅延時間推定装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる片道転送遅延時間推定装置が適用される片道転送遅延時間推定システムの構成例を示すブロックである。図２は、本発明の第１の実施の形態にかかる片道転送遅延時間推定装置の構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１において、アプリケーション端末（第１の通信装置）２Ａおよびアプリケーション端末（第２の通信装置）２Ｂは、パケット通信網５を介してアプリケーション用パケット６をやり取りすることにより、音声や映像等のメディアを多地点で通信するリアルタイム系アプリケーションを実行する情報処理端末である。
本実施の形態にかかる片道転送遅延時間推定装置（自装置）１Ａおよび片道転送遅延時間推定装置（対向装置）１Ｂは、それぞれアプリケーション端末２Ａ，２Ｂに設けられている。
【００２１】
このようなアプリケーション組込型のシステムでは、片道転送遅延時間推定装置１Ａ，１Ｂ間で往復転送遅延時間の測定用パケット３や時刻通知用の制御用パケット４などの各種パケットをやり取りするとともに、アプリケーション端末２Ａ，２Ｂからアプリケーション用パケットをキャプチャすることにより、アプリケーション端末２Ａ，２Ｂ間におけるアプリケーション用パケットの片道転送遅延時間を推定する。
【００２２】
図２において、片道転送遅延時間推定装置１（１Ａ，１Ｂ）は、パケット通信機能を有する情報処理装置からなり、測定用パケット送受信部１１、パケットキャプチャ部１２、データ送受信部１４、単純補正時間算出部１５、片道転送遅延推定部１６、および補正関数生成部１８などの各機能部が設けられている。
【００２３】
本実施の形態では、対向装置との間で往復転送遅延時間の測定用パケットを測定用パケット送受信部１１で送受信し、測定用パケットが自装置および対向装置で送受信された時刻に基づき、自装置および対向装置で計時している装置時刻の差を示す単純補正時間を単純補正時間算出部１５で算出し、所望のアプリケーションで用いられる任意のアプリケーション用パケットが自装置および対向装置で検出された時刻差から得た片道転送遅延時間測定値を単純補正時間で補正することにより所望の推定片道転送遅延時間を片道転送遅延推定部１６で推定し、新たに算出した単純補正時間と前回の単純補正時間とに差が生じた場合、補正関数生成部１８で生成された補正関数１９に基づき推定片道転送遅延時間を補正するようにしたものである。
【００２４】
［片道転送遅延時間推定装置］
次に、図２を参照して、本実施の形態にかかる片道転送遅延時間推定装置の構成について詳細に説明する。なお、本実施の形態の理解を容易とするため、ここでは、リアルタイム系アプリケーションが２つのアプリケーション端末２Ａ，２Ｂ間で実行され、片道転送遅延時間推定装置１Ａ（自装置）には片道転送遅延時間推定装置１Ｂ（対向装置）のみが対向する場合を例として説明する。
【００２５】
この片道転送遅延時間推定装置１（１Ａ，１Ｂ）において、上記各機能部は、専用回路部や演算処理部、さらには記憶部により実現される。このうち、演算処理部はＣＰＵおよびその周辺回路を有し、ＣＰＵ内部や周辺回路のメモリあるいは記憶部からプログラムを読み込んで実行することにより各種機能部を実現する。また、記憶部はハードディスクやメモリなどの記憶装置からなり、専用回路部や演算処理部で用いる各種処理情報やプログラムを記憶する。なお、図１のシステムでは、リアルタイム系アプリケーション端末２Ａ，２Ｂの専用回路部、演算処理部、記憶部を利用してこれら機能部を実現してもよい。
【００２６】
測定用パケット送受信部１１は、専用回路部や演算処理部からなり、測定開始時に、形見転送遅延時間推定装置１Ｂとの間でＩＣＭＰ(Internet Control Message Protocol)などの往復転送遅延が測定できる測定用パケット（送信したパケットに対する応答があるパケット）を送信し、返信されたパケットを受信する機能を有している。
【００２７】
パケットキャプチャ部１２は、専用回路部や演算処理部からなり、対象パケット判定手段１２Ａと時刻記録手段１２Ｂとを有している。対象パケット判定手段１２Ａは、測定用パケットや測定対象となるアプリケーション用パケットを判別する機能を有している。時刻記録手段１２Ｂは、対象パケット判定手段１２Ａで判別された測定用パケットの送受信時刻（検出時刻）を取得し時刻同期データ１３Ａとして記憶部へ記録する機能と、対象パケット判定手段１２Ａで判別されたアプリケーション用パケットの送受信時刻（検出時刻）を測定データ１３Ｂとして記憶部へ記録する機能とを有している。なお、対象アプリケーションがＲＴＰパケットを利用している場合、アプリケーション用パケットの送信時刻として当該パケット内に記録されている送信時刻を用いてもよい。
【００２８】
データ送受信部１４は、専用回路部や演算処理部からなり、パケットキャプチャ部１２で得られた測定用パケット送受信時刻を示す時刻同期データ１３Ａを片道転送遅延時間推定装置１Ｂなどの対向装置へＲＴＣＰ  ＸＲ(RTP Control Protocol Extended Reports)などの制御用パケット４を利用して送信する機能と、対向装置から測定用パケットの送受信時刻を示す測定データを受信し同一測定用パケットごとに時刻同期データ１３Ａとして記憶部に記録する機能と、パケットキャプチャ部１２で得られたアプリケーション用パケットの送受信時刻を示す測定データ１３Ｂを対向装置へ制御用パケット４を利用して送信する機能と、対向装置からアプリケーション用パケットの送受信時刻を示す測定データを受信し同一アプリケーション用パケットごとに測定データ１３Ｂとして記憶部に記録する機能と、片道転送遅延推定部１６で推定された推定片道転送遅延時間１７を対向装置や管理サーバに対してＲＴＣＰ  ＸＲなどの制御用パケット４を利用して送受信する機能とを有している。
【００２９】
単純補正時間算出部１５は、演算処理部からなり、記憶部の時刻同期データ１３Ａから任意の測定用パケットに関する自装置および対向装置での送受信時刻を取得し、これら送受信時刻から自装置および対向装置の装置時刻の差を算出する機能と、この時刻差を単純補正時間αとして片道転送遅延推定部１６へ出力する機能とを有している。
【００３０】
片道転送遅延推定部１６は、演算処理部からなり、遅延単純補正手段１６Ａ、遅延補正判定手段１６Ｂ、および遅延関数補正手段１６Ｃを有している。遅延単純補正手段１６Ａは、記憶部の測定データ１３Ｂから任意のアプリケーション用パケットに関する送受信時刻の差から自装置と対向装置との区間で実測された片道転送遅延時間測定値ＯＷＤｍを算出する機能と、単純補正時間算出部１５で算出された単純補正時間αに基づいて片道転送遅延時間測定値を単純補正する機能と、単純補正した片道転送遅延時間補正値を推定片道転送遅延時間１７として記憶部へ順次記録する機能とを有している。
【００３１】
遅延補正判定手段１６Ｂは、単純補正時間算出部１５で新たに算出した単純補正時間と前回単純補正時間算出部１５で算出した単純補正時間とを比較する機能と、両者に差（許容範囲を超える誤差）が生じた場合は補正関数生成部１８に対して補正関数ｆの生成を指示する機能とを有している。
遅延関数補正手段１６Ｃは、補正関数生成部１８で生成された補正関数ｆでの補正が必要な場合、遅延単純補正手段１６Ａで得られた片道転送遅延時間補正値ＯＷＤを補正関数ｆにより関数補正する機能と、関数補正した片道転送遅延時間補正値ＯＷＤｆを推定片道転送遅延時間１７として記憶部へ順次記録する機能とを有している。
【００３２】
補正関数生成部１８は、演算処理部からなり、遅延補正判定手段１６Ｂからの指示に応じて、記憶部の各推定片道転送遅延時間とその時刻との組から、所望の時刻ｔにおける推定片道転送遅延時間の補正量ｆ(ｔ)を算出する回帰式を補正関数ｆとして生成する機能を有している。
【００３３】
［単純補正時間算出動作］
次に、図３および図４を参照して、本実施の形態にかかる片道転送遅延時間推定装置の動作として、単純補正時間算出部１５による単純補正時間算出処理について説明する。図３は、単純補正時間算出処理を示すフローチャートである。図４は、単純補正時間算出動作を示すシーケンス図である。
【００３４】
片道転送遅延時間推定装置１Ａの単純補正時間算出部１５は、片道転送遅延時間の測定開始時に、図３の単純補正時間算出処理を実行する。ここでは、前述した図１のシステム構成を例として片道転送遅延時間推定装置（自装置）１Ａから片道転送遅延時間推定装置（対向装置）１Ｂへ測定用パケットを送信する場合を例として説明する。なお、片道転送遅延時間推定装置１Ａ，１Ｂは同様の構成を有しているものとする。
【００３５】
まず、片道転送遅延時間推定装置１Ａの単純補正時間算出部１５は、測定用パケット送受信部１１からＩＣＭＰなどの往復転送遅延が測定できる測定用パケット２００（測定用パケット３）を片道転送遅延時間推定装置１Ｂへ向けて送信する（ステップ１００）。この測定用パケット２００は、パケットキャプチャ部１２から片道転送遅延時間の推定対象となるパケット通信網５を介して片道転送遅延時間推定装置１Ｂへ転送される。このときパケットキャプチャ部１２は、送信した測定用パケット２００の送信時刻Ａｓを時刻同期用データ１３Ａとして記憶部に記録しておく（ステップ１０１）。
【００３６】
片道転送遅延時間推定装置１Ｂは、パケットキャプチャ部１２により、片道転送遅延時間推定装置１Ａからの測定用パケット２００を受信し、その受信時刻Ｂｄを記録するとともに、その測定用パケット２００を測定用パケット送受信部１１へ出力する。
【００３７】
測定用パケット送受信部１１は、受け取った測定用パケット２００の内容を解析し、この場合は応答が必要なことから測定用パケット２０１（測定用パケット３）を生成し、片道転送遅延時間推定装置１Ａへ向けて返送する。このときパケットキャプチャ部１２は、応答用パケット２０１の送信時刻Ｂｓを記録しておき、この送信時刻Ｂｓと受信時刻ＢｄをＲＴＣＰ  ＸＲなどの制御用パケット２０２（制御用パケット４）でデータ送受信部１４から片道転送遅延時間推定装置１Ａへ通知する。
【００３８】
片道転送遅延時間推定装置１Ａは、パケットキャプチャ部１２により、片道転送遅延時間推定装置１Ｂからの測定用パケット２０１を受信し（ステップ１０２）、その受信時刻Ａｄを時刻同期用データ１３Ａの送信時刻Ａｓと対応付けて記憶部へ記録するとともに（ステップ１０３）、その測定用パケット２０１を測定用パケット送受信部１１へ出力する。測定用パケット送受信部１１は、受け取った測定用パケット２０１を解析し、この場合は一連の測定用パケットのやり取り完了を確認する。
【００３９】
その後、片道転送遅延時間推定装置１Ａは、データ送受信部１４により、片道転送遅延時間推定装置１Ｂからの制御用パケット２０２を受信して、その制御用パケット２０２から片道転送遅延時間推定装置１Ｂにおける受信時刻Ｂｄおよび送信時刻Ｂｓを取得し（ステップ１０４）、時刻同期用データ１３Ａのうち自装置で記録した送信時刻Ａｓおよび受信時刻Ａｄと対応付けて記憶部へ記録する。
【００４０】
単純補正時間算出部１５は、このようにして片道転送遅延時間推定装置１Ａ，１Ｂ間で測定用パケットをやり取りして得られた送受信時刻Ａｓ，Ａｄ，Ｂｓ，Ｂｄを記憶部の時刻同期用データ１３Ａから取得して、片道転送遅延時間推定装置１Ａ，１Ｂでそれぞれ用いている装置時刻の差を求め、この時刻差を単純補正時間αとして算出し（ステップ１０５）、一連の単純補正時間算出処理が終了する。
【００４１】
図４に示すように、片道転送遅延時間推定装置１Ａ，１Ｂ間で測定用パケットやり取りした場合、その往路および復路における転送所要時間にほとんど時間差はない。したがって、片道転送遅延時間推定装置１Ａでの送信時刻Ａｓと受信時刻Ａｄとの中点を示す中点時刻Ａｃと、片道転送遅延時間推定装置１Ｂでの送信時刻Ｂｓと受信時刻Ｂｄとの中点を示す中点時刻Ｂｃとは、同一時間位置に存在すると見なすことができる。
一方、片道転送遅延時間推定装置１Ａ，１Ｂでは、それぞれ別個の装置時刻に基づき送受信時刻を記録しているため、それぞれの中点時刻ＡｃとＢｃの差が両装置の装置時刻差に現れる。したがって、この中点時刻ＡｃとＢｃの差から単純補正時間αを求めることができる。
【００４２】
これにより、中点時刻Ａｃは、Ａｃ＝Ａｓ＋（Ａｄ−Ａｓ）／２で求められ、中点時刻Ｂｃは、Ｂｃ＝Ｂｄ＋（Ｂｓ−Ｂｄ）／２で求められる。また、片道転送遅延時間推定装置１Ａの装置時刻Ｔａに対して片道転送遅延時間推定装置１Ｂの装置時刻Ｔｂが遅れている場合（Ｔａ＜Ｔｂ）の時刻差ΔＴを正値で表す場合（ΔＴ＝Ｔｂ−Ｔａ）、単純補正時間αは、α＝Ｂｃ−Ａｃで求められる。
【００４３】
［片道転送遅延時間推定動作］
次に、図５〜図７を参照して、本実施の形態にかかる片道転送遅延時間推定装置の動作として、片道転送遅延推定部１６による片道転送遅延時間推定処理について説明する。図５は、片道転送遅延時間推定処理を示すフローチャートである。図６は、片道転送遅延時間推定処理（続き）を示すフローチャートである。図７は、片道転送遅延時間推定動作を示すシーケンス図である。
【００４４】
片道転送遅延時間推定装置１Ａは、アプリケーション端末２Ａ，２Ｂ間で実行されるリアルタイム系アプリケーションについて、そのリアルタイム系アプリケーションでパケット通信網５を介してやり取りされるパケットの片道転送遅延時間を推定する際、図５および図６の片道転送遅延時間推定処理を実行する。ここでは、前述した図１のシステム構成を例としてアプリケーション端末２Ｂからアプリケーション端末２Ａへ送信されたアプリケーション用パケットの片道転送遅延時間を推定する場合を例として説明する。なお、片道転送遅延時間推定装置１Ａ，１Ｂは同様の構成を有しているものとする。
【００４５】
まず、片道転送遅延時間推定装置１Ａは、片道転送遅延時間の測定開始時に、単純補正時間算出部１５により、前述した単純補正時間算出処理を実行し、片道転送遅延時間推定装置１Ｂとの間で測定用パケット２１０，２１１および制御用パケット２１２をやり取りすることにより、片道転送遅延時間推定装置１Ａ，１Ｂの装置時刻差の補正（時刻同期）のための単純補正時間αを算出する（ステップ１１０）。
【００４６】
次に、片道転送遅延時間推定装置１Ａは、パケットキャプチャ部１２により、アプリケーション端末２Ａ，２Ｂ間で実行されるリアルタイム系アプリケーション、すなわち推定対象となるアプリケーションで送受信されるアプリケーション用パケット６をキャプチャする（ステップ１１１）。この際、パケットキャプチャ部１２では、受信パケットに格納されている送受信アドレスやポート番号などの識別情報に基づき所望のアプリケーション用パケット２００を選択すればよい。
【００４７】
また、パケットキャプチャ部１２は、キャプチャしたアプリケーション用パケット６の送受信時刻（検出時刻）を記録し（ステップ１１２）、例えばＲＴＣＰ  ＸＲ形式などのパケット転送可能な形式に加工し（ステップ１１３）、測定データ１３Ｂとして記憶部へ保存する（ステップ１１４）。
この際、図７の例では、片道転送遅延時間推定装置１Ｂへ送信したアプリケーション用パケット２２０がキャプチャされてその送信時刻Ａｐが測定データ１３Ｂとして保存される。
【００４８】
続いて、片道転送遅延時間推定装置１Ａは、データ送受信部１４により、片道転送遅延時間推定装置１Ｂから送信されたアプリケーション用パケット６の受信時刻を記憶部の測定データ１３Ｂから取得して、片道転送遅延時間推定装置１Ｂとの間で、加工後の受信時刻を例えばＲＴＣＰ  ＸＲの制御用パケットを用いて相互に交換し（ステップ１１５）、片道転送遅延時間推定装置１Ｂから通知された受信時刻を、当該アプリケーション用パケット６について自装置で記録した測定データ１３Ｂの送信時刻と対応付けて記憶部に保存する（ステップ１１６）。
この際、図７の例では、アプリケーション用パケット２２０の受信時刻Ｂｐが片道転送遅延時間推定装置１Ｂから通知され、測定データ１３Ｂの送信時刻Ａｐと対応付けて記憶部へ保存される。
【００４９】
このようにして、片道転送遅延時間推定装置１Ａは、同一アプリケーション用パケット２２０に関する送受信時刻Ａｐ，Ｂｐを収集した後、片道転送遅延補正部１６の遅延単純補正手段１６Ａにより、当該アプリケーション用パケット２２０の片道遅延時間測定値ＯＷＤｍを送受信時刻Ａｐ，Ｂｐの差Ｂｐ−Ａｐにより算出し（ステップ１１７）、
ＯＷＤｍ＝Ｂｐ−Ａｐ
この片道遅延時間測定値ＯＷＤｍを測定開始時に単純補正時間算出部１５で算出された単純補正時間αで補正して、所望の片道転送遅延時間補正値ＯＷＤを算出する（ステップ１１８）。
ＯＷＤ＝ＯＷＤｍ−α
【００５０】
その後、単純補正時間αの確認タイミングが到来したか判断し（ステップ１２０）、例えば前回の単純補正時間αの測定から所定時間経過しておらず、確認タイミングが到来していない場合（ステップ１２０：ＮＯ）、片道転送遅延推定部１６は、補正関数ｆによる関数補正の要否を判断する（ステップ１３０）。
【００５１】
ここで、補正関数ｆが求められていない場合は関数補正が不要と判断し（ステップ１３０：ＮＯ）、遅延単純補正手段１６Ａにより求められた片道転送遅延時間補正値ＯＷＤを推定片道転送遅延時間１７として記憶部へ保存して、対向装置である片道転送遅延時間推定装置１Ｂやアプリケーション端末２Ａ，２Ｂ、あるいは品質管理用の管理サーバへ、例えばＲＴＣＰ  ＸＲの制御用パケットを用いて通知し（ステップ１３２）、前述したステップ１１１へ戻って次のアプリケーション用パケットに対する片道転送遅延時間推定処理を繰り返す。
【００５２】
また、ステップ１２０において、例えば前回の単純補正時間αの測定から所定時間が経過し、確認タイミングが到来した場合（ステップ１２０：ＹＥＳ）、単純補正時間算出部１５により、測定用パケット２３０，２３および制御用パケット２３２を片道転送遅延時間推定装置１Ｂとやり取りして単純補正時間α’を新たに算出し（ステップ１２１）、遅延補正判定手段１６Ｂにより、新たな単純補正時間α’と前回算出した単純補正時間αとを比較する（ステップ１２２）。
ここで、新たな単純補正時間α’と前回算出した単純補正時間αとに差がなかった場合（ステップ１２２：ＮＯ）、単純補正時間αすなわち片道転送遅延時間推定装置１Ａ，１Ｂの装置時刻の差が変動していないことから、前述したステップ１３０へ移行する。
【００５３】
また、ステップ１２２において、新たな単純補正時間α’と前回算出した単純補正時間αとに差があった場合（ステップ１２２：ＹＥＳ）、補正関数生成部１８により、単純補正時間αを補完する補正関数ｆを生成し（ステップ１２３）、補正関数１９として記憶部へ保存する（ステップ１２４）。
補正関数生成部１８は、それまでに推定されて記憶部に保存されている推定片道転送遅延時間を取得し、これら推定片道転送遅延時間とその測定時刻（算出時刻）とから、任意の時刻における推定片道転送遅延時間の補正量を得るための回帰式からなる補正関数ｆを生成する。
【００５４】
図８は、アプリケーション用パケットから得た片道転送遅延時間測定値ＯＷＤｍの変動を示す測定例である。この例では、測定時刻45000付近から片道転送遅延時間測定値ＯＷＤｍが徐々に上昇しており、片道転送遅延時間推定装置１Ａ，１Ｂの装置時刻の差に変動が認められる。
図９は、単純補正後の片道転送遅延時間補正値ＯＷＤの変動を示す算出例であり、ここでは、図８の片道転送遅延時間測定値ＯＷＤｍに単純補正時間αが加算された値が示されている。
【００５５】
補正関数生成部１８では、図９の算出結果を回帰分析し、補正関数ｆを得る。この例では、測定時刻ｔに対する補正値ｆ(ｔ)を求める補正関数ｆとして、
ｆ(ｔ)=0.28397-1.6527×10-5ｔ+3.14367×10-5ｔ2-1.91607ｔ3
が得られた。なお、装置時刻差は、図８，図９のように時間とともに単調に上昇するたけでなく下降や上下に変動したり、変動後に一定となることもあるが、過去に得られた推定片道転送遅延時間から補正関数ｆを得ることにより補正できる。
【００５６】
その後、ステップ１３０において、補正関数ｆが記憶部に保存されており、関数補正が必要な場合（ステップ１３０：ＹＥＳ）、遅延単純補正手段１６Ａで単純補正された片道転送遅延時間補正値ＯＷＤから、当該測定時刻ｔにおける補正値ｆ(ｔ)を減算して片道転送遅延時間補正値ＯＷＤを補正した片道転送遅延時間補正値ＯＷＤｆを算出する（ステップ１３１）。
ＯＷＤｆ＝ＯＷＤ−ｆ(ｔ)
【００５７】
続いて、この片道転送遅延時間補正値ＯＷＤｆを推定片道転送遅延時間１７として記憶部へ保存して、対向装置である片道転送遅延時間推定装置１Ｂやアプリケーション端末２Ａ，２Ｂ、あるいは品質管理用の管理サーバへ、例えばＲＴＣＰ  ＸＲの制御用パケットを用いて通知し（ステップ１３２）、前述したステップ１１１へ戻って次のアプリケーション用パケットに対する片道転送遅延時間推定処理を繰り返す。
【００５８】
図１０は、片道転送遅延時間補正値ＯＷＤｆの変動を示す算出例である。この例から、図８の片道遅延時間測定値ＯＷＤｍがほぼ一定の値を示しており、単純補正時間αと補正関数ｆの補正により、精度よく推定されていることがわかる。
【００５９】
このように、本実施の形態では、対向装置との間で往復転送遅延時間の測定用パケットを測定用パケット送受信部１１で送受信し、測定用パケットが自装置および対向装置で送受信された時刻に基づき、自装置および対向装置で計時している装置時刻の差を示す単純補正時間を単純補正時間算出部１５で算出し、所望のアプリケーションで用いられる任意のアプリケーション用パケットが自装置および対向装置で検出された時刻差から得た片道転送遅延時間測定値を単純補正時間で補正することにより所望の推定片道転送遅延時間を片道転送遅延推定部１６で推定し、新たに算出した単純補正時間と前回の単純補正時間とに差が生じた場合、補正関数生成部１８で生成された補正関数１９に基づき推定片道転送遅延時間を補正するようにしたので、ＧＰＳなどの専用測定器を必要とすることなく、多地点間でやり取りされるパケットの片道転送遅延時間を精度よく推定でき長期間測定にも容易に対応できる。
【００６０】
これにより、アプリケーション端末２Ａ，２Ｂにおいて、リアルタイム系アプリケーションの通信品質を、リアルタイム系アプリケーションの使用中に利用者や品質管理者が確認でき、リアルタイム系アプリケーションの通信状態を極めて容易に把握できる。また、このリアルタイム系アプリケーションの通信品質は、リアルタイム系アプリケーションを実行している対地ごとに得ることができ、多地点リアルタイム系アプリケーションであっても、正確に通信状態を把握できる。
また、片道転送遅延時間推定装置１Ａ，１Ｂをアプリケーション端末２Ａ，２Ｂに設けたので、特別なハードウェアを用意することなく、片道転送遅延時間推定処理を実現するソフトウェア（プログラム）で実現できる。
【００６１】
［第２の実施の形態］
次に、図１１を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる片道転送遅延時間推定装置について説明する。図１１は、本発明の第２の実施の形態にかかる片道転送遅延時間推定装置が適用される片道転送遅延時間推定システムの構成例を示すブロックである。
【００６２】
前述の第１の実施の形態では、本実施の形態にかかる片道転送遅延時間推定装置（自装置）１Ａおよび片道転送遅延時間推定装置（対向装置）１Ｂが、それぞれアプリケーション端末２Ａ，２Ｂに設けられているアプリケーション組込型のシステムを例として説明した。
本実施の形態では、本実施の形態にかかる片道転送遅延時間推定装置１Ａ，１Ｂが、アプリケーション端末２Ａ，２Ｂとは別個に、パケット通信網５上の通信装置に接続されている場合について説明する。
【００６３】
図１１において、アプリケーション端末２Ａおよびアプリケーション端末２Ｂは、パケット通信網５Ａ，５Ｂを介してアプリケーション用パケット６をやり取りすることにより、音声や映像等のメディアを多地点で通信するリアルタイム系アプリケーションを実行する。
この際、パケット転送装置（ＨＵＢ：第１の通信装置）７Ａがアプリケーション端末２Ａとパケット通信網５Ａとの間に設けられ、パケット転送装置（ＨＵＢ：第２の通信装置）７Ｂがパケット通信網５Ａとパケット通信網５Ｂとの間に設けられている。そして、片道転送遅延時間推定装置（自装置）１Ａおよび片道転送遅延時間推定装置（対向装置）１Ｂが、アプリケーション端末２Ａ，２Ｂとは別個に、パケット転送装置７Ａ，７Ｂにそれぞれ接続されている。
【００６４】
このような測定器型のシステムでは、片道転送遅延時間推定装置１Ａ，１Ｂ間で往復転送遅延時間の測定用パケット３や時刻通知用の制御用パケット４などの各種パケットをやり取りするとともに、パケット転送装置７Ａ，７Ｂを介してアプリケーション端末２Ａ，２Ｂでやり取りするアプリケーション用パケットをキャプチャすることにより、パケット転送装置７Ａ，７Ｂ間、この場合はパケット通信網５Ａにおけるアプリケーション用パケットの片道転送遅延時間を推定する。
なお、片道転送遅延時間推定装置１Ａ，１Ｂの構成および動作については、前述した第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００６５】
このように、本実施の形態では、アプリケーション端末２Ａ，２Ｂのリアルタイム系アプリケーションで用いられるパケット通信網５Ａ，５Ｂ上の任意の位置にパケット転送装置７Ａ，７Ｂを配置し、これらパケット転送装置７Ａ，７Ｂを介して対向装置との間で測定用パケット３や制御用パケット４などの各種パケットをやり取りし、これらパケット転送装置７Ａ，７Ｂを介してアプリケーション端末２Ａ，２Ｂでやり取りされるアプリケーション用パケット６をキャプチャするようにしたので、任意の区間における片道転送遅延時間を容易に推定することができる。
【００６６】
したがって、パケット通信網におけるリアルタイム系アプリケーションに対する通信品質を所望区間ごとに容易に取得することができ、障害区間の特定や切り分け、復旧状況の確認を効率よく行うことができるため、全体としてパケット通信網のインサービス品質管理を効果的に実施できる。
【００６７】
［各実施の形態の拡張］
以上の各実施の形態では、片道転送遅延時間推定装置１Ａ，１Ｂがともに、アプリケーション端末２Ａ，２Ｂ内に設けられている場合（図１参照）や、パケット転送装置７Ａ，７Ｂに接続されている場合（図１１参照）を例として説明したが、片道転送遅延時間推定装置１Ａ，１Ｂが両方とも同じ形態で提供されている必要はなく、一方の片道転送遅延時間推定装置１Ａがアプリケーション端末２Ａ内に設けられ、他方の片道転送遅延時間推定装置１Ｂがパケット転送装置７Ｂに接続されていても、前述と同様の作用効果が得られる。
【００６８】
また、補正関数ｆについては、単純補正した片道転送遅延時間補正値ＯＷＤの時間的変動に基づき生成する場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、単純補正前の片道遅延時間測定値ＯＷＤｍを記憶部に保存しておき、この片道遅延時間測定値ＯＷＤｍの時間的変動に基づき生成してもよい。
また、補正関数ｆについては、遅延補正判定手段１６Ｂにおいて単純補正時間αの変動幅の変化が検出された場合など、補正関数ｆの見直しが必要と判断される所定のタイミングで、補正関数ｆを再生成してもよく、推定精度を高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる片道転送遅延時間推定装置が適用される片道転送遅延時間推定システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる片道転送遅延時間推定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】単純補正時間算出処理を示すフローチャートである。
【図４】単純補正時間算出動作を示すシーケンス図である。
【図５】片道転送遅延時間推定処理を示すフローチャートである。
【図６】片道転送遅延時間推定処理（続き）を示すフローチャートである。
【図７】片道転送遅延時間推定動作を示すシーケンス図である。
【図８】片道転送遅延時間測定値ＯＷＤｍの変動を示す測定例である。
【図９】片道転送遅延時間補正値ＯＷＤの変動を示す算出例である。
【図１０】片道転送遅延時間補正値ＯＷＤｆの変動を示す算出例である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態にかかる片道転送遅延時間推定装置が適用される片道転送遅延時間推定システムの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７０】
１，１Ａ，１Ｂ…片道転送遅延時間推定装置、１１…測定用パケット送受信部、１２…パケットキャプチャ部、１２Ａ…対象パケット判定手段、１２Ｂ…時刻記録手段、１３Ａ…時刻同期用データ、１３Ｂ…測定データ、１４…データ送受信部、１５…単純補正時間算出部、１６…片道転送遅延推定部、１６Ａ…遅延単純補正手段、１６Ｂ…遅延補正判定手段、１６Ｃ…遅延関数補正手段、１７…推定片道転送遅延時間、１８…補正関数生成部、１９…補正関数、２Ａ，２Ｂ…アプリケーション端末、３…測定用パケット、４…制御用パケット、５，５Ａ，５Ｂ…パケット通信網、６…アプリケーション用パケット、７Ａ，７Ｂ…パケット転送装置。
【図１】
2006352527.tif 000003
【図２】
2006352527.tif 000004
【図３】
2006352527.tif 000005
【図４】
2006352527.tif 000006
【図５】
2006352527.tif 000007
【図６】
2006352527.tif 000008
【図７】
2006352527.tif 000009
【図８】
2006352527.tif 000010
【図９】
2006352527.tif 000011
【図１０】
2006352527.tif 000012
【図１１】
2006352527.tif 000013